ΤΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ ΧΩΡΙΚΩΝ ΣΥΜΦΡΑΖΟΜΕΝΩΝ ΓΕΩΜΟΡΦΩΝ ΣΕ ΒΑΣΕΙΣ ΓΝΩΣΗΣ

Από RemoteSensing Wiki

ΤΥΠΟΠΟΙΗΣΗ ΧΩΡΙΚΩΝ ΣΥΜΦΡΑΖΟΜΕΝΩΝ ΓΕΩΜΟΡΦΩΝ ΣΕ ΒΑΣΕΙΣ ΓΝΩΣΗΣ

ΣΥΓΓΡΑΦΕΑΣ: ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΑΡΓΙΑΛΑΣ, ΓΙΩΡΓΟΣ ΜΗΛΙΑΡΕΣΗΣ

ΠΗΓΗ:

Εικόνα 1:Επιφανειακές αποθέσεις εβαποριτών( playas) δίπλα σε αλλουβιακό ριπίδιο (McGeary et al., 1994).

Εικόνα 2:Επιφανειακές αποθέσεις εβαποριτών στο κατώτερο τμήμα μίας αλλουβιακής λεκάνης (Strahler et al., 1992).

Σχήμα 1:Μια αντικειμενοστραφής γραφική αναπαράσταση της χωρικής γνώσης των γεωμορφών που χρησιμοποιείται στο ΤΑΧ-5, νοητικό πλαίσιο για την αναπαράσταση των γεγονότων, της δομικής αλλά και της διαδικαστικής γνώσης.

Σχήμα 2:Διάγραμμα ροής των υποθέσεων που πυροδοτεί η ύπαρξη μίας γεωμορφής με βάση τις χωρικές σχέσεις.

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΤΟΧΟΙ

1.1. Ανάλυση Πεδίου και Ερμηνεία Γεωμορφών

Η ερμηνεία των γεωμορφών πραγματοποιείται με την συστηματική μελέτη των φωτοερμηνευτικών προτύπων που συνδέονται με την προέλευση, τη μορφολογία και τη σύστασή τους. Δυο γεωμορφές που προέρχονται από το ίδιο έδαφος και πέτρωμα και αποτίθενται μέσω της ίδια φυσικής διεργασίας, υπό ίδιες κλιματολογικές συνθήκες, ονομάζονται φωτογεωμορφολογικά χαρακτηριστικά. Το πρόβλημα είναι πως δεν υπάρχει επαρκής βιβλιογραφία για την ερμηνεία των γεωμορφών, αυτό που λέμε βάσεις γνώσης. Τη λύση φαίνεται να δίνουν τα έμπειρα συστήματα που προσφέρουν μεθόδους και εργαλεία για την αναπαράσταση των γεγονότων και της διαδικασίας επίλυσης του προβλήματος, μέσω των κατάλληλων προγραμμάτων.

1.2. Ερμηνεία γεωμορφών με συστήματα παραγωγής

Η αποτελεσματικότητα των έμπειρων συστημάτων εξαρτάται από τα γεγονότα και τις υποθέσεις που χρησιμοποιεί ο έμπειρος. Η αναπαράσταση της γνώσης λαμβάνει χώρα με την εφαρμογή γεγονότων, αντικειμένων, πλαισίων, κανόνων παραγωγής και μεθόδων αβέβαιης συλλογιστικής. Ειδικότερα, η προσέγγιση του Καθηγητή Αργιαλά και των συνεργατών του χρησιμοποιεί κανόνες, πλαίσια και διαδικασίες αβέβαιης συλλογιστικής που προσομοιάζουν το θεώρημα Bayes, καθώς και μεθόδους ασαφούς λογικής για την προσέγγιση της αναπαράστασης της γεωμορφολογικής γνώσης. Δημιουργείται έτσι ένα πειραματικό έμπειρο σύστημα για την αναζήτηση και τον προσδιορισμό της γεωμορφής μέσω παρατήρησης και διάγνωσης των φωτογεωμορφολογικών χαρακτηριστικών από τον χρήστη. Τέτοια συστήματα ονομάζονται Έμπειρος Αναλυτής Πεδίου 1,2 και 3. Η φωτοερμηνεία γεωμορφών με συστήματα παραγωγής συμπεριλαμβάνει 5 αλληλοεξαρτώμενους και επικαλυπτόμενους στόχους για την ανάπτυξη συστημάτων Έμπειρος Αναλυτής Πεδίου:

• Τοποθέτηση προβλήματος
• Σύλληψη προβλήματος και αναπαράσταση σε αρμόζουσες δομές γνώσης
• Φορμαλισμό ή τυποποίηση προβλήματος
• Υλοποίηση σε κατάλληλο λογισμικό εργαλείο
• Έλεγχο και αξιολόγηση συστήματος

2. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ

2.1. Τοποθέτηση του Προβλήματος

Η γνώση των χωρικών συσχετίσεων είναι πλούσια πηγή πληροφόρησης η οποία δεν έχει εξερευνηθεί στις προηγούμενες προσεγγίσεις και στην τρέχουσα εργασία εξετάζονται τα πλεονεκτήματα της ενσωμάτωσής της στην διαδικασία φωτοερμηνείας γεωμορφών. Έτσι, είναι εφικτό να προσδιοριστούν οι γεωμορφολογικές διεργασίες που ορίζουν την ανάπτυξη μιας συγκεκριμένης γεωμορφής, καθώς και το είδος της ίδιας της γεωμορφής ή των γειτονικών της. Όλα όσα περιγράφηκαν προηγουμένως, μπορούν να τυποποιηθούν σε ένα συμβουλευτικό σύστημα παραγωγής που θα υποβοηθά τους χρήστες στον προσδιορισμό των γεωμορφών. Το πρόβλημα που εντοπίστηκε είναι πως η γνώση αυτή δεν είναι καταγεγραμμένη σε συγκεκριμένη πηγή σε άμεσο τρόπο, αλλά έμμεσα σε περιγραφές που αφορούν στις γεωμορφολογικές διεργασίες και η διαδικασία επίλυσης για τον προσδιορισμό της χωρικής γνώσης των γεωμορφών λείπει από τη βιβλιογραφία.

2.2 Σύλληψη του Προβλήματος και Αναπαράσταση της Γνώσης

Στόχος είναι:

• η αποκάλυψη των κύριων εννοιών της σχετικής γνώσης,
• η αποκάλυψη των σχέσεων μεταξύ των εννοιών και
• η τυποποίηση της περιγραφής της γνώσης βάσει των κύριων όρων και των νοητικών σχέσεων που ορίσθηκαν στα δύο πρώτα στάδια.

Πραγματοποιείται σύσταση αναπαράστασης που χρησιμοποιεί τάξεις και υποτάξεις (subclasses), αντικείμενα και υποαντικείμενα (subobjects), καθώ και πεδία (slots) ως ακολούθως:

• Ορισμός τάξεων.
• Οργάνωση τάξεων σε ιεραρχίες.
• Ορισμός ιεραρχίας αντικειμένων και υποαντικειμένων.
• Ορισμός αντικειμένων ως μέλη των τάξεων.
• Ορισμός συνόλου ιδιοτήτων που περιγράφουν την κάθε τάξη.

2.2.2 Διαδικαστική Γνώση

Η χρήση κανόνων παραγωγής βοηθούν στην αναπαράσταση της επίλυσης. Η στρατηγική γνώση των χωρικών σχέσεων των γεωμορφών αποτελείται από 3 συνιστώσες, που επαυξάνουν τις δυνατότητες των πειραματικών εμπείρων συστημάτων που αναπτύχθηκαν :

• προσδιορισμός γεωμορφής από χωρικές σχέσεις,
• επαλήθευση ύπαρξης μίας γεωμορφής με χωρικές συσχετίσεις και
• μορφοποίηση υποθέσεων ύπαρξης γεωμορφών με βάση χωρικές συνθήκες.

Ο προσδιορισμός μίας γεωμορφής με βάση τις χωρικές σχέσεις αναπτύχθηκε προκειμένου να προσδιορίσει μία γεωμορφή με την χρήση των αντίστοιχων χωρικών ενδείξεων. Οι χωρικές ενδείξεις ταξινομήθηκαν σε τέσσερις ομάδες, κάθε μία από αυτές περιγράφει ένα συγκεκριμένο είδος χωρικών συσχετίσεων:

• Υψομετρικές συσχετίσεις
• Οριζοντιογραφικές συσχετίσεις
• Σχέσεις Έγκλησης
• Συνοριακού τύπου σχέσεις

Ακολουθείται διαδικασία επαλήθευσης της ύπαρξης της γεωμορφής με χωρική συσχέτιση, μορφοποίηση υποθέσεων με βάση την χωρική συσχέτιση και εφαρμογή μεθοδολογίας, όπως υποδεικνύεται στο σχήμα 4, με χρήση κανόνων.

3. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ ΚΑΙ ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ

Στο πρώτο στάδιο της διαδικασίας πρόσληψης της γνώσης, η μεθοδολογία βασίστηκε σε βιβλιογραφική γνώση. Η συμμετοχή χωρικής γνώσης ήταν καθοριστική για τη μετέπειτα έρευνα χωρικών σχέσεων των γεωμορφών, καθώς και την υλοποίηση υποθέσεων σχετικά με τις γειτονικές γεωμορφές της ήδη προσδιορισμένης γεωμορφής. Η μοντελοποίηση της γνώσης για τις χωρικές σχέσεις των γεωμορφών βοηθάει ερμηνευτικά στις προσεγγίσεις των φωτοερμηνευτικών χαρακτηριστικών, αλλά και στην χωρική συσχέτιση των γεωμορφών. Επιπροσθέτως, παρέχει τη δυνατότητα μορφοποίησης των υποθέσεων για γειτονικές γεωμορφές.